石墨烯基OLED来了,ITO怕了么?
石墨烯有望取代ITO成为正在成长的透明导体领域的新宠儿,尤其是其灵活的便携性使得其备受追捧。由于技术的不成熟,迄今为止石墨烯作为透明电极还没有进行广泛应用,然而来自飞利浦研究所、剑桥大学和Graphenea的研究人员已经设计出基于石墨烯的OLED,其性能优于ITO设备。
石墨烯具有高的电子迁移能力和光学穿透性,使得这种材料可用于光电设备,例如太阳能电池、OLED和触屏等。目前ITO是其中应用最广的材料。然而,由于铟材料价格上升、地域供应受限等,加上市场对柔性设备的偏爱,正逐渐失去人们的关注,取而代之的是透明导体。尽管石墨烯具有非常良好的电荷迁移率,但是石墨烯上相应的电荷浓度非常低,因此其作为电极的效果并不理想。因此在石墨烯层上掺杂过剩载流子则是必不可少的步骤,且掺杂过程必须保证石墨烯高的光学穿透特性。
和载流子浓度一样重要的是电极和活性层之间有效的电荷传递。金属氧化物薄膜通常被用于石墨烯电极和活性材料之间的中间层,可提高波段调整和增加载流,同时也可以掺杂石墨烯。尽管目前有很多关于这种膜的报道,但是最近发表在《科学报告》杂志上的一篇研究是为数不多的深入到电荷转移机理微观细节的研究。研究人员着重研究了CVD石墨烯层直接转移到玻璃或者氧化物表面的过程。通过使用一系列实验工具,来自Graphenea、飞利浦研究所和剑桥大学的研究人员组成的科研团队发现他们可以制备石墨烯基有机LED,其性能优于ITO设备。该研究的研究结果有望成为石墨烯基光电器件工程的新典范,从而使得石墨烯电极可以应用到很多方面,尤其是有机光电设备。
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